[发明专利]结晶化监视方法、激光退火装置、及激光退火方法

权利要求书

1.一种结晶化监视方法，在该方法中，伴随着将退火用能量束向形成在基板上的层叠结构的最上层所配置的半导体薄膜的处理区域照射而使该处理区域结晶化的退火处理，将观察用照明光向所述半导体薄膜照射而测量从该半导体薄膜发出的射出光，由此观察所述处理区域的结晶化水平，其中，

通过向与所述处理区域接近的未被照射退火用能量束的非处理区域照射观察用照明光并计测从该非处理区域发出的射出光而检测到的第一分光谱测量值、与根据所述层叠结构的膜结构数据而计算的第一分光谱计算值的拟合，算出所述层叠结构的各构成膜的膜厚计算值，

通过向被照射了退火用能量束的所述处理区域照射观察用照明光并计测从该处理区域发出的射出光而检测的第二分光谱测量值、与根据所述膜结构数据及所述膜厚计算值而计算的第二分光谱计算值的拟合，算出所述处理区域的结晶化水平。

2.根据权利要求1所述的结晶化监视方法，其中，

所述膜结构数据是膜数、材料、设计膜厚、构成膜的折射率、及消光系数。

3.根据权利要求1或2所述的结晶化监视方法，其中，

向所述处理区域和所述非处理区域同时照射观察用照明光，将所述第一分光谱测量值及所述第二分光谱测量值以与测量了它们的所述非处理区域及所述处理区域的基板位置坐标对应的方式作为二维平面性的数据来进行检测。

4.一种激光退火装置，其中，具备：

激光退火处理部，其具备射出退火用的激光的激光源、以及将从所述激光源射出的激光向形成在基板上的层叠结构的最上层所配置的半导体薄膜的处理区域照射的照明光学系统；

观察部，其将观察用照明光向所述半导体薄膜照射，测量从该半导体薄膜发出的射出光而作为分光谱数据进行检测；及

控制部，其基于所述分光谱数据来控制所述激光退火处理部及所述观察部，

所述控制部进行：

通过向与所述处理区域接近的、未被照射激光的非处理区域照射观察用照明光并测量从该非处理区域发出的射出光而检测到的第一分光谱测量值、与根据所述层叠结构的膜结构数据而计算的第一分光谱计算值的拟合，算出所述层叠结构的各构成膜的膜厚计算值；

通过向被照射了激光的所述处理区域照射观察用照明光并测量从该处理区域发出的射出光而检测的第二分光谱测量值、与根据所述膜结构数据及所述膜厚计算值而计算的第二分光谱计算值的拟合，算出所述处理区域的结晶化水平；

对所述激光退火处理部进行基于所述结晶化水平而调整从该激光退火处理部向下次进行激光退火处理的基板照射的激光的激光能量的控制。

5.根据权利要求4所述的激光退火装置，其中，

所述膜结构数据是膜数、材料、设计膜厚、构成膜的折射率、及消光系数。

6.根据权利要求4或5所述的激光退火装置，其中，

所述射出光是观察用照明光由所述半导体薄膜反射出的反射光。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的激光退火装置，其中，

所述观察部向所述处理区域和所述非处理区域同时照射观察用照明光，将所述第一分光谱测量值及所述第二分光谱测量值以与测量了它们的所述非处理区域及所述处理区域的基板位置坐标对应的方式作为二维平面性的数据来进行检测，

所述控制部对所述激光退火处理部进行根据所述结晶化水平与目标结晶化水平之差而调整从所述激光退火处理部向与所述处理区域的基板位置坐标对应的、下次进行激光退火处理的基板的处理区域射出的激光的激光能量的控制。